Svaka ćelija u vašem telu otkucava ritam sopstvenog unutrašnjeg sata – čak i one kancerozne.
Određivanje vremena hemoterapije sa ovim 24-časovnim cirkadijalnim ciklusima moglo bi značajno da poboljša tretmane, prema istraživanju u najvećoj evropskoj univerzitetskoj bolnici, Charite u Berlinu, Nemačka.
Kada su lečili ćelije trostruko negativnog karcinoma dojke – veoma agresivne i teške bolesti – istraživači su otkrili da se efikasnost jednog hemoterapeutskog leka razlikuje do 30 procenata u zavisnosti od toga kada je lek primenjen određenim ćelijskim linijama.
„Sve u svemu, naši nalazi pokazuju da bi personalizovani planovi lečenja zasnovani na pojedinačnim cirkadijalnim ritmovima mogli značajno poboljšati efikasnost lečenja raka“, zaključuje kompjuterski biolog Adrijan Enrike Granada iz Charite Comprehensive Cancer Center (CCCC).
Unutrašnji sat ćelije se sastoji od gena kontrolisanih časovnikom i proteinskih petlji koje održavaju jedinicu u sinhronizaciji sa ostatkom tela.
Osnovni geni sata kodiraju proteine u ćeliji, koji se ritmično izražavaju tokom dana, određujući ćelijski metabolizam, proliferaciju, imuni odgovor, popravku DNK, pa čak i njenu smrt.
Svaki sat u svakoj ćeliji se navija drugačije u zavisnosti od tkiva u kojem živi. Cirkadijalni sat među ćelijama jetre, na primer, veoma je podešen na obroke, dok je dnevni ciklus među ćelijama mozga veoma podešen na svetlost.
Ćelije raka takođe imaju svoj unutrašnji sat, i u zavisnosti od tipa, mogu rasti i deliti se u različito doba dana.
U 2022. godini, na primer, studija je otkrila da se ćelije raka dojke ljudskih pacijenata dele i šire noću većim brzinama.
Štaviše, studija objavljena ranije ove godine pokazala je da 24-časovni cirkadijalni ciklus sata može uticati na snagu odbrane tumora i sposobnost medicine da prevaziđe tu odbranu.
Razumevanje kako ćelijski satovi utiču na progresiju bolesti je nova oblast naučnog istraživanja. „Ipak, otkrivanje optimalnog vremena lečenja ostaje izazov“, objašnjavaju ćelijski biolog Karolin Ektor iz CCCC-a i njene kolege sa instituta u Nemačkoj i Luksemburgu.
Zajedno, istraživači su uveli novi način za modeliranje i praćenje živih ćelija i njihovih cirkadijalnih ritmova, rasta i odgovora na lekove.
Tim svoj metod naziva „hronoterapijskim indeksom“, a on suštinski određuje u koje doba dana je najbolje isporučiti lek.
Proces skrininga funkcioniše za brojne tipove ćelija, uključujući nemaligne ćelije raka kože i maligne ćelije raka kostiju. Ali istraživači su pokazali potencijal pristupa koristeći trostruko negativne ćelije raka dojke.
Na kraju, njihova metoda skrininga je identifikovala 80 izrazito različitih odgovora ćelija raka u zavisnosti od toga kada su hemoterapeutski lekovi 5-fluorouracil, cisplatin i doksorubicin primenjeni na različite ćelijske linije raka.
Za jednu konkretnu liniju ćelija raka dojke, hemoterapija je imala najveću ukupnu korist od 10 do 12 sati u 24-časovnom (ish) ćelijskom ciklusu i 18 do 20 sati u ciklusu. Raniji periodi lečenja dali su minimalnu korist.
Primenjen na ovu istu ćelijsku liniju, lek za hemoterapiju 5-FU pokazao je „jasnu preferenciju za davanje“ između 8 i 10 sati u ciklusu, dok su torin i paklitaksel pokazali veću varijabilnost u maksimalnom i minimalnom vremenu koristi.
Nasuprot tome, dve druge ćelijske linije raka dojke pokazale su maksimalne prednosti lečenja tokom celog dana. Drugim rečima, nije bilo toliko važno kada su se davali lekovi za hemoterapiju.
Istraživanje je sprovedeno samo među ćelijama, ali istraživači se nadaju da će njihov novi indeks utrti put za buduće tretmane raka.
„Takođe planiramo da proučimo molekularne mehanizme iza cirkadijalnih uticaja na osetljivost na lekove kako bismo dalje optimizovali vreme lečenja i identifikovali nove terapijske ciljeve“, kaže Granada.
